Статус на развој на технологија за сечење метал и алат

Статус на развој на технологија за сечење метал и алат

Од средината на 20 век, поради плодните достигнувања на науката и технологијата како што се микроелектрониката, информатичката технологија и науката за материјали, како и забрзувањето на инженерскиот напредок, се промовираше брзиот развој на производствената и производствената технологија. До крајот на 20 век, постигнати се забележителни резултати. Напредокот даде значаен придонес во развојот на глобалната економија и е поздравен како мотор на глобалната економија.

Сумирајќи ја оваа историја, разгледувајќи го развојот на човечкото општество, економија и цивилизација, владите имаат ново разбирање за важноста на производството: дури и денес, кога високотехнолошките и новите индустрии во голема мера ја промовираа економијата, производството сè уште е национална економија. И основата на сеопфатна сила. Обрнувањето внимание и забрзувањето на развојот на преработувачката индустрија стана моќна земја во светот, особено земја во развој како Кина, која донесе ретки можности и нови предизвици за развојот на производствената и производствената технологија.

Во овој период, технологијата на сечење метал, која е основна технологија на технологијата на производство, исто така брзо се развиваше и влезе во нова фаза на развој што се карактеризира со развој на брзо сечење, развој на нови процеси на сечење и методи на обработка, како и обезбедување на целосни технологии за обработка. Ова се заснова на сеопфатен напредок и иновација на технологијата на производство, вклучувајќи го сеопфатниот напредок на CNC машински алати, системи за контрола, материјали за алат, технологија за обложување, структура на алат и други технологии. Сеопфатните ефекти произведени од компанијата го промовираа целокупниот напредок на технологијата за сечење. Доведете го целокупното ниво на ново ниво. Главна карактеристика и техничка карактеристика на оваа висина е големата брзина на сечење (Табела 1), означувајќи го процесот на сечење во нова фаза на сечење со голема брзина.

Досега, сечењето со голема брзина стана важен дел од напредната производствена технологија и значаен симбол, станувајќи клучна технологија во преработувачката индустрија, автомобилската индустрија, воздушната индустрија, индустријата за мувла и другите големи индустриски сектори. Во индустријализираните земји, сечењето со голема брзина стана практична нова технологија. Активниот развој и примена на новата технологија за брзо сечење стана важна мерка за претпријатијата за подобрување на ефикасноста на обработката и квалитетот на производите, намалување на трошоците за производство, скратување на времето на производство и подобрување на конкурентноста. Значајни технички и економски придобивки. Затоа, забрзувањето на развојот и примената на напредната технологија за сечење претставена со технологијата за сечење со голема брзина стана консензус во различни области на производствената и производствената технологија во различни земји.

Статус на развој на технологија и алат за сечење

Прво, создаде нови технологии како што е сечење со голема брзина, што ја подобри ефикасноста на обработката.

Сечењето со голема брзина претставува единствена предност како нов процес на сечење. Како прво, значително е подобрена ефикасноста на сечењето. Земајќи ја како пример петделната обработка на автомобилски мотор, во последните 10 години, производствената ефикасност е подобрена за околу 1 до 2 пати, како што е фреза за лице PCD за обработка на глави на цилиндри од алуминиумска легура. Брзината на мелење достигна 4021 m/min, а стапката на напојување е 5670 mm/min, што е двојно зголемено во споредба со производната линија воведена во Кина во раните 1990-ти. На пример, фреза за лице CBN за доработка на цилиндри од сиво леано железо има брзина на глодање од 2000m/Min, 10 пати подобра од традиционалните фрези со карбид. Второ, сечењето со голема брзина е исто така корисно за подобрување на квалитетот на производот, намалување на трошоците за производство и скратување на времето на испорака. Дополнително, врз основа на технологијата за брзо сечење, развиени се нови технологии како што се суво сечење (квазисуво сечење, сечење со микро подмачкување), тврдо сечење (со мелење со автомобил, мелење и мелење), кои не само што ја подобруваат ефикасноста на обработката, туку и ја менуваат традицијата. Границите на различни операции на сечење и создавање на нова ера на производство на сечење „зелено производство“. Технологијата на тврдо сечење стана многу ефикасен нов процес за обработка на внатрешната дупка на автомобилската опрема и за обработка на стврдната мувла. Слика 1 го прикажува калапот за обработка на 65HRC.

Во исто време, процесите на обработка со висока ефикасност или процесите на обработка со висока продуктивност (HPM, HSM) со високи стапки на напојување се појавија според различните барања за обработка, што го одразува огромниот потенцијал за развој на технологијата за сечење со голема брзина.

Второ, сеопфатно е подобрена изведбата на различни материјали за алати базирани на цементирани карбидни материјали.

Перформансите на цементираниот карбид постојано се подобруваат, а површината за нанесување се зголемува, што станува главен алат материјал за сечење, што игра важна улога во промовирањето на подобрувањето на ефикасноста на сечењето. Првиот е развојот на ситнозрнести, ултра ситно зрнести цврсти легирани материјали, кои значително ја подобруваат цврстината и цврстината на цементираните карбидни материјали. Целокупните алатки од тврда легура направени од него, особено големите и средните дупчалки за општа намена. Алатките како што се крајните мелници и чешмите се користат за замена на традиционалните челични алатки со голема брзина, кои ја зголемуваат брзината на сечење и ефикасноста на обработката за неколку пати. Универзалната алатка со голема количина на лице е внесена во опсегот на брзо сечење, а процесот на сечење е целосно вклучен. Поставена е половина од фазата на сечење со голема брзина. Во моментов, целата алатка со цврст карбид стана рутински производ на домашните и странските компании за алати и ќе се користи се повеќе и повеќе како што се подобрува целото ниво на обработка на сечење. Во моментов, домашните Hunan Diamond Carbide Tools Co., Ltd., Shanghai Tool Factory Co., Ltd., Siping Xinggong Cutting Tool Co., Ltd. и други претпријатија, исто така, можат да произведуваат мелници со цврст карбид, чешми, дупчалки и други производи, како што е прикажано на Слика 2, Хунан. Алатка со цврст карбид произведена од Diamond Carbide. Не само тоа, туку и цврстите карбиди се користат во некои сложени алатки за формирање. Второ, развојот и употребата на нови процеси како што е синтерување со цементиран карбид под притисок го подобрија внатрешниот квалитет на цементираниот карбид; и развој на специјални оценки за различни потреби за преработка, и дополнително ги подобри перформансите на цементираниот карбид. Во случајот на основниот материјал на хемиски обложениот цементиран карбид, развиен е цементиран карбид со добра отпорност на пластична деформација и цврста површина, што ги подобри перформансите на сечењето и опсегот на примена на обложениот цементиран карбид.

Разновидноста на материјали од керамички и керметички алат е зголемена, цврстината и цврстината се подобрени, полето на примена и опсегот на обработка се проширени, а тврдата легура е заменета во доработката и полуобработката на челик и леано железо, што ја подобри ефикасноста на обработката и квалитетот на производот. Во моментов, ваквите материјали за алати може да се користат не само во едноделно производство во мали серии, туку и во масовно производство на монтажни линии, а поради пониската цена, тие можат да се користат како најпосакувана алатка за суво сечење и тврдо сечење.

Цврстината на PCD и CBN супертврдите материјали за алат и подобрувањето на производствениот процес овозможија проширување на полето за примена. Алатите за здодевни цилиндри направени од CBN се користеа во автоматски производствени линии, како и во обработката на леано железо и хардвер за гаснење, и се проширија од завршното поле до полето за полузавршување, што значително ја подобри ефикасноста на сечењето. Легурата на алуминиум е важен материјал во воздушната индустрија и автомобилската индустрија. Преработката на алуминиумска легура со висока ефикасност е клучна технологија во овие два индустриски сектори. Во моментов, поради широката примена на различни алатки со високи перформанси направени со PCD, ефикасноста на сечењето е значително подобрена, највисока. Брзината на сечење достигна 7000 m/min. Производите се проширени од оригиналните алати за вртење и фрези до крајни мелници, дупчалки, копчиња, алати за обликување итн.; PCD е исто така единствената ефикасна алатка за обработка на неметални материјали како што се графит и синтетички материјали. Може да се предвиди дека со промоцијата на алатките CBN и PCD, разновидноста на алатките дополнително ќе се зголеми, а полето на примена дополнително ќе се прошири, што ќе доведе до развој на обработка на сечење кон обработка со голема брзина и висока ефикасност.

Развојот на високо-брзински челични материјали сè уште се споменува во развојот на материјали за алат. Иако продажбата на алати од челик со голема брзина и алати со цементиран карбид се намалува за околу 5% годишно, брзо се зголемува кобалтниот челик со високи перформанси и употребата на челик со голема брзина од металургија во прав. Овие два високо-брзински челици со високи перформанси имаат долга историја, тие имаат подобра отпорност на абење, црвена цврстина и сигурност од обичниот брз челик, особено перформансите на брзиот челик од прашкаста металургија, но поради високата цена, се користеа во воздушната индустрија за обработка на тешки материјали. Со стремеж за ефикасност на сечењето и промена на концептот, овие високо-перформансни челични алати со голема брзина најпрво широко се користат во автоматските линии, како што се дупчалки, крајни мелници, чешми и други алатки за општа намена и секачи за брзини, шипки и други софистицирани алатки. Доби подобрена брзина на сечење и квалитет на обработка, сигурна употреба и продолжен век на алатот. Во последниве години, горенаведените алати изработени од брз челик со високи перформанси се проширија и се применуваат на општа обработка и станаа конвенционален производ на странски брзи челични алати.

Накратко, во развојот на различни материјали за алати, цементираниот карбид игра водечка улога, но перформансите на другите материјали за алати исто така се значително подобрени, проширувајќи ги нивните соодветни области на примена, формирајќи различни материјали за алат. Постојат уникатни предности и опсег на употреба кои се заменуваат едни со други за да го надополнат целокупниот модел. Може да се каже дека сеопфатниот и брз развој на материјалите за алат ги постави темелите за денешното брзо и високоефикасно сечење метали.

Трето, облогите се клучна технологија за подобрување на перформансите на алатот.

Технологијата на обложување на алатот игра важна улога во развојот на современи алатки за сечење и сечење. Од своето основање се развива многу брзо, особено во последните години. Хемиската обвивка (CVD) сè уште е главниот процес на обложување за индексирани влошки. Развиени се нови процеси како CVD со средна температура, дебел филм алуминиум оксид и преоден слој. Врз основа на подобрувањето на основниот материјал, CVD облогата е отпорна. И абењето и цврстината се подобрени; CVD дијамантските облоги, исто така, постигнаа напредок, подобрувајќи ја површинската завршница на облогата и влегувајќи во практична фаза. Во моментов, соодносот на обложување на влошки за индексирање на странски карбид достигна повеќе од 70%. Во овој период, напредокот на физичкото обложување (PVD) е особено забележлив, а постигнат е значителен напредок во структурата на печката, процесот и автоматската контрола, а не е развиена само отпорност на топлина погодна за сечење со голема брзина, суво сечење и тврдо сечење. Подобри премази, како што се Super TiAlN и TiAlCN облоги за општа намена со подобри севкупни перформанси и DLC, W/C премази против триење, и преку иновацијата на структурата на облогата, развиени нано- и повеќеслојни структури, Ја подобрува цврстината и цврстината на облогата. Во табела 2 се прикажани најновите премази од швајцарската компанија PLATIT.

Новиот развој на технологијата за обложување PVD ни го покажува големиот потенцијал и уникатните предности на технологијата за обложување за подобрување на перформансите на алатот: може да се развијат нови облоги преку контрола на параметрите на процесот на обложување и прилагодување на целните и реакционите гасови. За да се задоволат потребите на разновидноста на обработката, таа е брза и добра технологија за подобрување и подобрување на перформансите на алатот и има многу широка перспектива за примена.

Четврто, иновацијата на структурата на алатот го смени изгледот и единствената функција на традиционалните стандардни алатки.

Со брзиот развој на преработувачката индустрија, клучните индустрии како што се автомобилската индустрија, воздушната индустрија и индустријата за мувла поставија повисоки барања за обработка на сечење и промовираа континуиран развој на индексни алатки. Специјалниот сет на алатки развиен за склопувачката линија на автомобилската индустрија ја проби традиционалната практика на снабдување алати по барање и „изработка на затворени врати“ и стана важен технолошки фактор за иновативна технологија за обработка, подобрување на ефикасноста на обработката и заштеда на инвестиции и играње нова улога. Слика 3 е глодач со голема брзина за новиот процес на WIDIA за обработка на коленестото вратило.

Индустријата за мувла се карактеризира со висока ефикасност, едно парче, производство на мали серии, висока тврдост на материјалите од мувла, тешка обработка, сложена форма, голема количина на отстранување на метал, краток период на испорака и станува моќна движечка сила за иновацијата на структурата на алатот што може да се индексира, како што се функционални фрези за лице, различни глодали со топчиња, системи за модуларни мелници за глодање, развој на модуларни мелници за глодање. за обработка на сечење од 1990-тите, индустријата за мувла сè уште е родно место на ново брзо сечење, тврдо сечење и процеси на суво сечење.

Со цел да се задоволат потребите на воздушната индустрија за ефикасно обработување на големи компоненти од легура на алуминиум, развиен е нов брз фреза од легура на алуминиум и други алатки. Слика 4 е брз фреза за лице од Sandvik, со максимална брзина од 24000r/min и брзина на сечење. Тоа е 6000 м/мин.

Во исто време, се појавија нови структури за индексирани влошки, како што се високоефикасни блистери за вртење, сечила за глодање со сложена големина со предни агли, сечила за мелница со краеви со топчиња и ножеви против кршење со голема брзина. Сечила за глодање и така натаму.

With the improvement of the function of the five-axis linkage CNC tool grinding machine and the popularization of its application, the geometric parameters of standard universal tools such as end mills and drill bits are more diversified, which changes the old pattern of traditional standard tools and can adapt to different processed materials and Processing conditions, cutting performance increased accordingly. Some innovative structures also produce new cutting effects, such as unequal helix angle end mills. Compared with standard end mills, unequal helix angle end mills can effectively curb tool vibration, improve machining finish, and increase tooling. Длабочина на сечење и стапка на напојување. For example, various carbide drills of different drill tip types and different groove types, Figure 5 are various drill bits and different drill tip grinding forms introduced by Shanghai Tool Works Co., Ltd. to adapt to different materials. The development of carbide taps and carbide thread milling cutters improves the efficiency of thread processing to the level of high-speed cutting. In particular, carbide thread milling cutters not only have high processing efficiency, but also have good versatility, which can save tool costs.

Fifth, the rapid development of supporting technologies.

The cutting technology is gradually developed along with the advancement of cutting technology. It is an indispensable part of modern cutting technology and maintains rapid development with cutting technology and tools, including between the tool holder and the machine tool spindle. Connection method, tool clamping in the tool holder, tool system balance and tool management.

The double-sided hollow hollow taper shank (HSK) machine tool-tool interface has the advantages of good connection rigidity, high positioning accuracy, short loading and unloading time, etc. The promotion of technology has been used more and more widely (Figure 6). The structure of this tool holder has become an official international standard, and has been accepted by many machine tool manufacturers. It has introduced high-speed machining centers with HSK spindle interfaces and tool systems or integrated tools with HSK tool holders. The powerful vitality and good use prospect of this new type of tool holder. At the same time, some companies have developed shank structures similar to HSK, such as Sandvik's Capto shank and Kennametal's KM shank. In recent years, there has also been a 7:24 interface for double-sided contact or even three contacts to accommodate the needs of existing machine tools for high-speed machining.

The use of high-speed rotating tools also places new demands on tool clamping. It requires high clamping precision, radial runout

In addition, there is a balance and safety requirement for high-speed rotating tools. Поради структурна асиметрија или ексцентричност предизвикана од грешки во производството и склопувањето, постои нерамнотежа помеѓу центарот на ротација и ротацијата со голема брзина. Периодичната радијална сила делува на системот за лежиште на вретеното, па дури и на другите делови од машината, влијаејќи на квалитетот на обработката, животниот век на алатот и перформансите на машината. To this end, the allowable unbalance and high-speed use of high-speed rotary tools are specified; Производителите на алат развија разновидни прилагодливи алатки за рамнотежа или ротациони алати и системи за алат за брзо сечење пред да се вчитаат во вретеното. Balance on the dynamic balancing machine to limit the imbalance to a certain range. Со цел да се намали количината на нерамнотежа (ексцентричност) што се создава откако алатот ќе се вчита во вретеното, новата онлајн технологија за автоматско балансирање ги балансира вретеното, стеблото и алатот како систем на роторот со работна брзина.

In high-speed cutting, the speed of the tool is higher than 10,000~20000r/min or even higher. At this time, the clamping parts of the blade body, the blade and the blade are subjected to a large centrifugal force. When the rotation speed reaches a certain critical value, it is sufficient. The blade is pulled out, or the clamping screw is broken, or even the entire body is broken. Во случај на овие состојби, опремата или личната повреда може да резултира со несреќи, па затоа е неопходно да се спречи технологијата за сечење со голема брзина. За таа цел, Германија има развиено безбедносна спецификација за високо-брзински ротирачки алати, која има строги прописи за дизајнот, тестирањето, употребата и балансирањето на квалитетот на алатот. This specification has become a European standard and an international standard.

According to the data, the direct cost of the tool only accounts for 2%~4% of the manufacturing cost, while the cost of tool use and management is more than 12%. Научното управување со алатки може да му заштеди значителна цена на корисникот и да ги намали трошоците за производство. Therefore, the development of tool management technology and related software and hardware has become the business scope of tool manufacturers, providing users with various forms of tool management services, from simple tool logistics management to package contracting of all tool businesses, including Tool procurement, identification, storage, on-site service, tool re-grinding, process improvement, project development, etc. User companies can take advantage of this specialized social service, maintain a high level of cutting processing, and focus on the development of јадро технологија, и да се постигне двојна жетва на економски и технолошки.

Шесто, новиот бизнис модел на индустријата за алати.

Со развојот на технологијата за сечење, индустријата за алати доживува револуција во механизмите за работа. Соочени со сè понов производствен модел и нови материјали за обработување, „алатките“ веќе не се едноставни производи. Откако ќе се продадат, тие се важни процесни фактори за оптимизирање на процес или технологија за линиска обработка. Производителите на алатки мора да бидат способни да Обезбедувањето на корисниците целосна технологија за обработка за да им помогне на корисниците да ја постигнат целта за подобрување на ефикасноста на обработката, квалитетот на производите и намалување на производните трошоци стана насока и деловна цел на бизнис развој на странски производители на алатки. At present, tool manufacturers have brought the tool industry to a higher stage of development through various forms of business services such as “serving users” and “providing solutions”. Facts have proved that this practice of foreign tool manufacturers is conducive to the development of the manufacturing industry, bringing more benefits to users and being welcomed by users.

Применете напредна технологија за сечење за да го забрзате развојот на кинеската преработувачка индустрија

The 16th National Congress of the Communist Party of China put forward the task of building a well-off society in an all-round way and realizing new industrialization. Тој го зафати маршот на Кина од производствена сила до производствена сила. Како основна технологија на технологијата на производство, алатката за сечење е основната процесна опрема. Таа е на првата позиција во овој историски марш. Advanced cutting technology and cutting tools are China's development of automobile industry, aerospace industry, energy industry and supporting equipment. Предуслови за индустријата за мувла. Соочени со таква голема можност, мораме целосно да ја искористиме напредната технологија за сечење и алатките за сечење за да и служиме на кинеската преработувачка индустрија.

На ована крајот, кинеската индустрија за алати ја забрзува својата интеграција со светската индустрија за алати, воведувајќи напредна процесна опрема и технологија преку технолошка трансформација и развива и произведува првокласни производи за алат. Двете авангарди на кинеската индустрија за алати - Zhuzhou Cemented Carbide Group и Shanghai Tool Factory Co., Ltd. го презедоа водството во спроведувањето на технолошката трансформација со висока почетна точка и големи инвестиции, што доведе до затворање на технологијата на производство на индексни влошки и алатки со цврст карбид во Кина. The world's advanced level. Во исто време, странските компании за алати се соочуваат со брзиот развој на кинеската преработувачка индустрија и изгледите за брз развој, забрзување на темпото на локализирано производство или услуга во Кина, со цел да се намалат трошоците за производство, да се подобрат можностите за сервисирање и да се скрати времето на испорака. Се вели дека влезот на странски компании за алати на кинескиот пазар ни обезбедува многу поволни услови за примена на напредни алатки за трансформирање на традиционалното производство. Мора да ја искористиме оваа поволна можност и активно да усвоиме напредни алатки за сечење за да одговориме на предизвиците на економската глобализација со цел да ја подобриме технологијата на преработка и конкурентната сила на претпријатијата.

Кога претпријатијата ја забрзуваат примената на напредната технологија за сечење, ситуацијата на секое претпријатие е различна, а специфичните практики се различни, но следните точки може да се користат како заедничка идеја:

Алатките направени од материјали за алат со високи перформанси, вклучително и алат со цврст карбид, керамички алати со силициум нитрид, алатки CBN и PCD, челични алатки со високи перформанси, итн., еден вид вовед за специфичната ситуација на производство, чекор по чекор Push, ќе добијат добри резултати; во моментов домашните производители на алати можат делумно да ги снабдуваат овие производи за алати.

Greatly use coated tools. Процентот на обложени ножеви во Кина е многу мал, а има и голем простор за промоција. Соодветната класа на облога треба да се избере според условите за обработка и потребите за да се постигнат саканите резултати.

The use of indexable tools is strongly used. Индексабилните алатки се промовираат во Кина многу години, но напредокот не е доволно брз од различни причини.

Development is not balanced. Меѓутоа, во овој период, технологијата на индексирани алатки направи нов напредок, сортата рапидно се зголеми и се разви во поефикасна и поприменлива насока. Развиени се сечила за глодање со заоблен раб, влошки за вртење со бришачи и општа намена. Производите со добри кружни сечила и октогонални сечила имаат голем потенцијал за примена. Активното промовирање на индексирани алатки треба да стане важен проект за технолошка трансформација на претпријатијата. Слика 7 е фреза за вметнување со заоблен раб развиен од Hunan Diamond Cutting Tool Co., Ltd.

За производствени линии од големи размери, мора да учиме од странско искуство, да развиеме нови процеси и специјални алатки, да ја подобриме ефикасноста и да ги намалиме трошоците или да развиеме комбинирани процеси на концентрација на алатот за да ја подобриме ефикасноста и да ги намалиме инвестициите. Таквата работа мора да се комбинира со производители на машински алати и производители на алати за да се постигнат резултати. Ова е зрела практика во индустријализираните земји.

За компаниите со режим на производство на мали серии од едно парче, треба да се користат ефикасни нови алатки како што се внатрешни дупчалки за ладење и мелници со гребло. Второ, може да се користат повеќефункционални универзални секачи, што може да го намали времето на промена на алатот. Исто така, неопходно е да се пробијат традиционалните граници на процесот на дупчење, мелење, мелење итн., и да се постигнат нови ефекти на обработка преку процесот на мелење, дупчење, мелење, мелење, мелење и мелење. Дополнително, зајакнете го управувањето со алатките, намалете го залихите и намалете ги трошоците за алат.

Кога прифаќаат напредни алатки за сечење и нови технологии, претпријатијата мора да се потпрат на техничката сила на производителите и дистрибутерите на алатки за да го следат патот на социјализација. Во сегашната ситуација на нови материјали за обработување, материјали за алат и класи на облоги, постојат илјадници видови алатки. Само со помош на нивните професионалци можете да ја изберете вистинската алатка и да ја постигнете саканата цел. Ова е исто така актуелно странско производство на алати. Деловната филозофија на „системско снабдување“ и „обезбедување решенија“ активно промовирана од компанијата. Второ, неопходно е да се скрши неточниот концепт на цената на алатката - мислејќи дека добрата алатка е премногу скапа за трошење. Токму овој став долго време влијаеше на напредокот на технологијата за сечење во Кина и развојот на националната индустрија за алати. Алатката е „скапа“ и сочинува само 2%~4% од производствените трошоци (помалку од 2% во повеќето претпријатија во Кина). Само со користење на „скапиот“ нож, ефикасноста може значително да се намали за значително да се намали цената на едно парче. Придобивките од претпријатието на крајот ќе постигнат ефект на помали инвестиции и поголем аутпут. Преку конкретни примери за обработка, може да се докаже дека цената на алатката не е поголема од цената на секој производ.

Конечно, се надевам дека преку напорите на сите, технологијата за сечење на оваа единица ќе биде составена за да придонесе за унапредување на производствените и производствените технологии во Кина.